水庫加固處理中的帷幕灌漿施工分析

樊運強(qiáng)

摘 要：針對水庫加固處理過程中帷幕灌漿施工，為了保證施工質(zhì)量，以某水庫工程為例，從鉆孔、沖洗與壓水、灌漿3個方面探討了帷幕灌漿施工要點，并且立足于漿液水灰比、灌漿施工質(zhì)量兩點總結(jié)了最后的施工效果，了解到帷幕灌漿施工對于保證水庫工程安全有重要作用。通過分析得出結(jié)論，水庫加固施工過程中，采用帷幕灌漿這一方法，有利于提高水庫大壩牢固性。

關(guān)鍵詞：水庫加固；帷幕灌漿；壩段；鉆孔

中圖分類號：TV543 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

水庫大壩如果長時間應(yīng)用就會加速結(jié)構(gòu)老化，逐漸暴露出一些質(zhì)量問題。為了確保水庫安全性以及附近居民的生命安全，必須要對水庫進(jìn)行加固處理。加固施工期間，帷幕灌漿是一種非常常見的加固方法，且帷幕灌漿施工質(zhì)量與水庫工程質(zhì)量有直接的影響，必須要選擇合適的技術(shù)，提高帷幕灌漿施工質(zhì)量。目前水庫加固處理過程中，帷幕灌漿施工期間存在一些不足，還需要在施工過程中不斷完善。

1 工程概況

某水庫工程總庫容是43.0萬m3，常規(guī)庫容是32.0萬m3，死庫容是10.0萬m3，興利庫容是15.0萬m3。施工過程中，水庫大壩的主壩高度為20.0 m，副壩最大高度是19.5 m，壩頂是均質(zhì)土壩，年限較為久遠(yuǎn)，施工早期所使用的填筑料是液限黏土，這種土體的含砂量比較低，壩坡的迎水面護(hù)砌缺失，且水庫下游的壩坡采用的是貼坡式干砌石護(hù)坡，主壩存在集中滲漏現(xiàn)象，并且集中漏水點有非常清晰的沖痕。

2 水庫加固處理中的帷幕灌漿施工要點

2.1 鉆孔

在水庫加固處理過程中，鉆孔均應(yīng)用XY-2PC型號的地質(zhì)鉆機(jī)進(jìn)行造孔，在實施鉆孔施工的過程中，務(wù)必要將鉆機(jī)固定好，確保其運行的穩(wěn)定性。待成孔后需要檢測鉆眼，該次工程施工則是應(yīng)用KXP-1型號的測斜儀。測量合格后可以開始下一環(huán)節(jié)的施工，期間需要確保鉆孔孔底的偏差與要求相符，具體允許偏差數(shù)據(jù)見表1。

鉆孔到達(dá)預(yù)期孔深部位時，需要對孔斜、孔深有以及具體方位進(jìn)行具體測量，待監(jiān)理人員檢查合格之后，就可以開始接下來的施工。鉆孔的順序和灌漿順序相同，采用同排、通順序孔可以一起施工，基巖內(nèi)鉆孔灌漿間隔高差超過15 m。如果孔內(nèi)有塌孔、掉塊卡鉆等現(xiàn)象，會對正常施工造成影響，這時施工人員需要按照灌漿、鉆孔的順序進(jìn)行施工。鉆孔過程中，針對孔內(nèi)存在的特殊狀況，可以將其記錄在表格中，上報給監(jiān)理人員，及時了解鉆孔狀況，并且做出正確的決定。最后，完成鉆孔施工后，需要對孔內(nèi)進(jìn)行清潔與保護(hù)，避免雜物進(jìn)入其中，影響后續(xù)施工。

2.2 沖洗與壓水

鉆孔沖水過程中，為了保證孔內(nèi)潔凈，具體要做好以下工作：首先，用清水完成孔內(nèi)清洗工作；其次，清除孔內(nèi)殘余的粉末；再次，直到溢出清水就可以結(jié)束清孔工作；最后，鉆孔沖洗結(jié)束之后，保證孔底殘余的巖粉厚度不能超過20 cm。

完成鉆孔沖洗之后就可以開始壓水試驗，首先，帷幕灌漿孔鉆進(jìn)施工完成之后，要展開灌前壓水操作，按照監(jiān)理人員要求進(jìn)行簡單操作；其次，壓水試驗期間，壓力值要達(dá)到灌漿壓力最大值的80 %，如果超過1 MPa，那么壓水壓力則以1 MPa為準(zhǔn)，將壓水的時間控制在20 min間隔5 min記錄壓入流量，將最后一次記錄的流量當(dāng)作計算用流量數(shù)據(jù)；最后，帷幕灌漿質(zhì)量檢查孔建議使用從上至下分段的鉆孔卡塞，并且應(yīng)用五點法進(jìn)行壓水試驗，期間涉及的各點壓水壓力均要滿足相關(guān)規(guī)范要求。

2.3 灌漿施工

第一，對于灌漿設(shè)備的選擇，該次工程施工主要以ZJ2×200L型號的攪拌桶進(jìn)行配置與儲存。

第二，灌漿段長度的確定，將帷幕灌漿段劃分為5段，段長之間的誤差不能超過30 cm。按照 從1到5段次，每段巖石內(nèi)灌段的長度分別是2.5 m、2.5 m、4 m、5 m、5 m、5 m，灌漿的壓力分別為0.5 MPa、0.8 MPa、1.5 MPa、2 MPa、3 MPa、4 MPa。如果施工過程中出現(xiàn)斷層或者軟弱破碎帶，針對這種地質(zhì)不佳的地段，灌段長度不能超過3 m。如果鉆孔遇中出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，必須要立即停止鉆孔。灌漿作業(yè)完成之后，需要凝固24 h，隨后開展接下來的施工。

第三，灌漿壓力方面，灌漿段所使用的最大壓力值要滿足規(guī)定要求，也可以在生產(chǎn)性試驗過程中獲取。具體在施工過程中需要滿足如下要求：1）灌漿壓力要以孔口回漿管道處安裝的壓力表顯示數(shù)值為準(zhǔn)；2）灌漿操作期間，要最大限度地滿足規(guī)定灌漿壓力；3）如果必須要大量漿液進(jìn)行灌漿，建議采用逐級升壓這一方法，控制漿液注入率，確保其注入率不能超過30 L/min；4）待注入率小于等于10 L/min時，可以滿足最大灌漿壓力要求。

第四，漿液配比方面，需要遵循從稀至濃的原則，將漿液配比進(jìn)行調(diào)整，應(yīng)用純水泥漿液進(jìn)行灌漿，保證水灰比分為5個等級，即2︰1、1︰1、0.8︰1、0.6︰1、0.5︰1。如果是混合漿液等級則分為3個，即0.8︰1、0.7︰1、0.6︰1。

第五，在漿液變換過程中，需要遵循以下幾點要求：1）灌漿期間，灌漿壓力保持不變，注入率的變化并不十分明顯，期間要做好灌漿作業(yè)，漿液水灰比不能出現(xiàn)變化；2）如果其中一個級別的水灰比注入量超過了300 L，這時灌注壓力和注入率變化不顯著，就可以提高漿液濃度等級，待變漿之后壓力出現(xiàn)變化，或者是注入率減少，要及時了解原因并且處理，將該情況告知監(jiān)理人員；3）灌漿時如果漿液注入率超過30 L/min，這時需要按照實際狀況調(diào)整漿液濃度。

第六，完成灌漿施工時，要以要求灌漿壓力為標(biāo)準(zhǔn)組織施工，如果漿液注入率相比帷幕灌漿要求要求壓力較低，注入率不足0.4 L/min，這時還需要繼續(xù)灌漿，時間約為1 h，或者漿液注入率不足1 L/min，便要持續(xù)1.5 h灌漿之后，結(jié)束灌漿施工。

第七，灌漿封孔作業(yè)。完成所有的灌漿施工環(huán)節(jié)后，監(jiān)理人員需要進(jìn)行檢查，如果滿足規(guī)定則要做好分控工作，具體可以使用置換以及壓力灌漿封孔2種方法。

3 帷幕灌漿施工成效

3.1 漿液水灰比方面

漿液水灰比是帷幕灌漿施工質(zhì)量的一個重要影響因素，如果注入漿液大于300 L，或者灌漿時間超出1 h，導(dǎo)致灌漿壓力、注入率變化不顯著，可以調(diào)整水灰比濃度加以解決。在灌漿過程中，針對灌漿停止這一問題，施工人員先明確具體原因，再采取有關(guān)措施，使灌漿作業(yè)及時回復(fù)。

3.2 灌漿施工質(zhì)量

該次帷幕灌漿施工主要使用從上至下的灌漿方法，期間檢查注入率，該作業(yè)結(jié)束之后可以進(jìn)行封孔。在檢查帷幕灌漿施工質(zhì)量之前，實施人員掌握了大量資料，灌漿施工結(jié)束之后展開質(zhì)量檢查。帷幕灌漿檢查孔數(shù)是水庫壩段灌漿孔數(shù)量10 %，在對其進(jìn)行檢查的過程中，嚴(yán)格遵循相關(guān)要求，根據(jù)監(jiān)理人員做出的指示進(jìn)行，并且將結(jié)果呈交給監(jiān)理人，很大程度上保證了水庫加固處理中的帷幕灌漿施工質(zhì)量。

4 結(jié)語

綜上所述，水庫加固處理中的帷幕灌漿施工，一方面可以提高灌漿施工質(zhì)量，以合理的水灰比保證灌漿的有效性，另一方面則可以提升水庫的堅固性，為附近居民人身、財產(chǎn)安全提供保障。

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